Người ta thả rơi tự do không vận tốc đầu một vật có khối lượng 0,5 kg từ một điểm A cách mặt đất 5m. Cho g=10m/s^2. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí.
a.Tính cơ năng tại A. Ở độ cao nào thì thế năng bằng hai lần động năng?
b.Khi chạm đất, vật đi sâu vào trong đất một đoạn 20cm. Tính lực cản trung bình mà đất tác dụng lên vật.
Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Gọi vị trí tại mặt đất là O.
Gọi vị trí tại độ cao mà vật có thế năng bằng 2 lần động năng là B.
Vị trí sâu trong đất 20m là C.
a. Bỏ qua lực cản của không khí => Quá trình rơi, cơ năng được bảo toàn.
WA = WđA + WtA = WtA = m.g.hA ( Do vA = 0 - theo đề bài, thả rơi không vận tốc đầu => WđA = 0)
=> WA = 0,5.10.5 = 25 (J)
+) Ta có, WtB = 2.WđB
<=> WđB = \(\dfrac{1}{2}\).WtB
WA = WB = 25 (J)
<=> WđB + WtB = 25
<=> \(\dfrac{1}{2}\).m.g.hB + m.g.hB = 25
<=> \(\dfrac{3}{2}\).0,5.10.hB = 25
<=> hB = \(\dfrac{10}{3}\)(m)
b. hC = 20 (cm) = 0,2 (m)
WC = WđC + WtC = WtC ( Do vC = 0)
<=> WC = m.g.hC = 0,5.10.(-0,2) = -1 (J)
Có AFc = WC - WB = (-1) - 25 = -26 (J)
<=> FC . s. cos0o = -26
<=> Fc.0,2 = -26
<=> Fc = -130 (J)
